2024新人教版（2019）《高中物理》必修第一册 第四章 运动和力的关系 PPT课件(6)份（全册打包）.rar

4.14.1牛顿第一定律牛顿第一定律一、力与运动的关系一、力与运动的关系-源于生活源于生活思考：思考：要想让足球持续运动，必须不断施加力的作用，为什么？马克思马克思说他是古代最伟大的思想家，说他是古代最伟大的思想家，恩格斯恩格斯说他是古代最博学的人说他是古代最博学的人物，物，黑格尔黑格尔说他是人类的导师，说他是人类的导师，罗素罗素说他是第一个像教授一样地著说他是第一个像教授一样地著书立说的人，他是古代的百科全书。书立说的人，他是古代的百科全书。这里的这里的“他他”就是古希腊文化的集大成者，亚里士多德就是古希腊文化的集大成者，亚里士多德亚里士多德亚里士多德（公元前公元前384-384-公元前公元前322322）权威结论：权威结论：必须必须有力作用在物体上有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体物体才能运动；没有力的作用，物体就就要要静止在某个地方。静止在某个地方。-据据直觉与经验直觉与经验得出的结论统治了得出的结论统治了20002000多年。多年。伽利略伽利略-向权威发起挑战向权威发起挑战当一个物体当一个物体沿斜面向下运动沿斜面向下运动时，它的时，它的速速 度增大度增大;而而向上运动向上运动时，它的时，它的速度减小速度减小。当物体沿水平面运动时，它的当物体沿水平面运动时，它的速度既不速度既不 增大也不减小增大也不减小。如果没有摩擦力，物体如果没有摩擦力，物体将将一直运动下去一直运动下去。可靠事实可靠事实:推论推论:穿越穿越18001800多年的对话多年的对话-挑战权威挑战权威如何如何解释：解释：物体沿水平面运动，最后却停下来？物体沿水平面运动，最后却停下来？伽利略认为伽利略认为 是因为有摩擦阻力作用的结果，摩擦阻力越小，物体运动越远。如果没有摩擦力，是因为有摩擦阻力作用的结果，摩擦阻力越小，物体运动越远。如果没有摩擦力，物体将物体将永远运动下去永远运动下去。笛卡尔认为笛卡尔认为:如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以以同一速度沿同一直线运动同一速度沿同一直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。向。匀速直线运动匀速直线运动-力不是维持物体运动的原因力不是维持物体运动的原因谁对谁错，谁对谁错，让实验事让实验事实来说话实来说话二、伽利略的理想斜面实验二、伽利略的理想斜面实验1.1.实验过程梳理实验过程梳理一个斜面一个斜面;两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面。另一个斜面。推论推论1:1:如果没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度如果没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度;如果没有摩擦，减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达原来如果没有摩擦，减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达原来的高度。的高度。如小球要沿水平面做持续的匀速运动如小球要沿水平面做持续的匀速运动.如果没有摩擦，继续减小第二如果没有摩擦，继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球将持续做匀速运动个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球将持续做匀速运动事实事实:推论推论3:3:推论推论2:2:2.2.对对理想理想斜面实验的理解斜面实验的理解（1 1）这是一个理想实验，无法用实验直接验证。这是一个理想实验，无法用实验直接验证。（2 2）不是凭空捏造的实验，它是以可靠的实验事实为依据的。不是凭空捏造的实验，它是以可靠的实验事实为依据的。（3 3）逻辑推理与实验事实相结合的方法是研究物理问题的重要逻辑推理与实验事实相结合的方法是研究物理问题的重要方法之一。方法之一。理想实验的实质理想实验的实质:抓住主要因素，忽略次要因素。抓住主要因素，忽略次要因素。理想在哪里？摩擦理想在哪里？摩擦无法消除，斜面不无法消除，斜面不可能无限长，可能无限长，实验实验不可实现不可实现！三、牛顿第一定律三、牛顿第一定律-物理学的基石物理学的基石1.1.内容：内容：一切一切物体物体总总保持匀速直线运动状态保持匀速直线运动状态或或静止状态，除非作静止状态，除非作用在它上面的力用在它上面的力迫使迫使它改变这种状态。它改变这种状态。2 2.理解：理解：c.c.物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，这个性质叫做惯性。质，这个性质叫做惯性。匀速速直线运动状态或静止状态匀速速直线运动状态或静止状态 a.a.物体不受力物体不受力 力不是维持物体运动状态的原因不是维持物体运动状态的原因b.b.有力的作用有力的作用 迫使物体的运动状态发生改变迫使物体的运动状态发生改变力是改变物体运动状态的原因力是改变物体运动状态的原因2 2、说明、说明:(1)(1)一切物体都具有惯性一切物体都具有惯性(2)(2)惯性是物体的固有属性，与运动状态、是否受力无关，与速度大小无关惯性是物体的固有属性，与运动状态、是否受力无关，与速度大小无关(3)(3)表现形式抵抗运动状态改变的能力表现形式抵抗运动状态改变的能力a a合外力为合外力为0 0或不受外力时或不受外力时:保持原来的运动状态不变保持原来的运动状态不变b b合外力不为合外力不为0 0时时:改变物体运动状态的难易程度，改变物体运动状态的难易程度，惯性大惯性大,物体的运动状态难物体的运动状态难以改变以改变;惯性小惯性小,物体的运动状态容易改变。物体的运动状态容易改变。四、惯性与质量四、惯性与质量1 1、惯性、惯性:物体总保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。物体总保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。3 3、惯性与质量、惯性与质量:质量质量是惯性大小的唯一量度是惯性大小的唯一量度惯性只和物体质量有关，和其他因素无关。质量大，惯性大。惯性只和物体质量有关，和其他因素无关。质量大，惯性大。牛顿第一定律顿第一定律1.1.亚里士多德亚里士多德:力是维持物体运动状态的原因力是维持物体运动状态的原因2.2.伽利略伽利略:力不是维持物体运动状态的原因。力不是维持物体运动状态的原因。3.3.伽利略的理想实验伽利略的理想实验:实际上，是无法做到的实验实际上，是无法做到的实验抓住主要矛盾，忽略次要矛盾。抓住主要矛盾，忽略次要矛盾。以实验为基础以实验为基础+逻辑推理逻辑推理4.4.笛卡尔笛卡尔:不受力时，物体将保持同一速速度和同一直线运动不受力时，物体将保持同一速速度和同一直线运动5.5.牛顿第一定律牛顿第一定律:一切一切物体物体总总保持匀速直线运动状态保持匀速直线运动状态或或静止状态，除非作用静止状态，除非作用在它上面的力在它上面的力迫使迫使它改变这种状态。它改变这种状态。(1)(1)一切物体都有惯性，质量是是唯一量度。一切物体都有惯性，质量是是唯一量度。(2)(2)力是改变物体运动状态的原原因。力是改变物体运动状态的原原因。课堂课堂小结小结1.1.(多选多选)科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。下列说法符合历史事实的是下列说法符合历史事实的是()A.A.亚里士多德认为亚里士多德认为,必须有力作用在物体上必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变物体的运动状态才会改变B.B.伽利略通过伽利略通过“理想实验理想实验”得出结论得出结论:一旦物体具有某一速度一旦物体具有某一速度,如果它如果它不受力不受力,它将以这一速度永远运动下去它将以这一速度永远运动下去C.C.笛卡儿指出笛卡儿指出:如果运动中的物体没有受到力的作用如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一它将继续以同一速度沿同一直线运动速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向既不停下来也不偏离原来的方向D.D.牛顿认为牛顿认为,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态不变的性质物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态不变的性质BCD针对训练2.2.关于物体的运动状态与所受外力的关系关于物体的运动状态与所受外力的关系,下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A.A.物体受到恒定的外力作用时物体受到恒定的外力作用时,它的运动状态不发生改变它的运动状态不发生改变B.B.物体受到不为零的合外力作用时物体受到不为零的合外力作用时,它的运动状态要发生改变它的运动状态要发生改变C.C.物体受到的合外力为零时物体受到的合外力为零时,它一定处于静止状态它一定处于静止状态D.D.物体的运动方向与它所受的合外力方向一定相同物体的运动方向与它所受的合外力方向一定相同B3.3.(多选多选)关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是（关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是（）A.A.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律B.B.牛顿第一定律就是惯性牛顿第一定律就是惯性C.C.不受外力作用时，物体的运动状态保持不变是由于物体具有惯性不受外力作用时，物体的运动状态保持不变是由于物体具有惯性D.D.物体的运动状态发生变化时，物体必定受到外力的作用物体的运动状态发生变化时，物体必定受到外力的作用ACDACD4.4.关于牛顿第一定律的说法中正确的是关于牛顿第一定律的说法中正确的是()A.A.由牛顿第一定律可知，物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态由牛顿第一定律可知，物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态B.B.牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因，又揭示了运动状态改变的原因牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因，又揭示了运动状态改变的原因C.C.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律，因此物体在不受力时才有惯性牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律，因此物体在不受力时才有惯性D.D.牛顿第一定律只是反映惯性大小的，因此也叫惯性定律牛顿第一定律只是反映惯性大小的，因此也叫惯性定律B B5.5.如图所示：水平放置的小瓶内有水，其中有一气泡，当瓶从静止状如图所示：水平放置的小瓶内有水，其中有一气泡，当瓶从静止状态突然向右运动时，小气泡相对水态突然向右运动时，小气泡相对水()A.()A.向左运动向左运动 B.B.静静止不动止不动 C.C.向右运动向右运动 D.D.无法确定其运动方向无法确定其运动方向 C C典题研究典题研究D 谢谢观赏谢谢观赏4.24.2实验：探究加速度与力、质量的关系实验：探究加速度与力、质量的关系回顾：回顾：1.1.牛一：牛一：一切一切物体物体总总保持匀速直线运动状态保持匀速直线运动状态或或静止状态，除非静止状态，除非作用在它上面的力作用在它上面的力迫使迫使它改变这种状态。它改变这种状态。理解：理解：力是改变物体运动状态的原因力是改变物体运动状态的原因 匀速速直线运动状态或静止状态匀速速直线运动状态或静止状态 a.a.物体不受力物体不受力 力不是维持物体运动状态的原因不是维持物体运动状态的原因b.b.有力的作用有力的作用 迫迫使使物物体体的的运运动动状状态态发发生生改改变变2.2.惯性惯性:物体总保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。物体总保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。质量质量是惯性大小的唯一量度，惯性只和物体质量有关，和是惯性大小的唯一量度，惯性只和物体质量有关，和其他因素无关。质量大，惯性大。其他因素无关。质量大，惯性大。惯性的表现形式：惯性的表现形式：a.Fa.F合合=0=0或不受外力或不受外力:保持原来的运动状态不变保持原来的运动状态不变b.Fb.F合合0 0:物体运动状态改变的难易程度物体运动状态改变的难易程度力：改变物体力：改变物体运动状态运动状态的原因的原因加速度：描述加速度：描述运动状态运动状态变化快慢的物理量变化快慢的物理量质量：反映物体质量：反映物体运动状态运动状态改变的难易程度改变的难易程度运动状态就是速度，运动状态发生变化就是速度发生变化运动状态就是速度，运动状态发生变化就是速度发生变化 可见加速度与力、质量之间必然存在一定的关系。可见加速度与力、质量之间必然存在一定的关系。下面我们我们下面我们我们通过实验分别从两方面来探究加速度与力、质量之间的定量关系：通过实验分别从两方面来探究加速度与力、质量之间的定量关系：（1 1）加速度与力的关系加速度与力的关系（2 2）加速度与质量的关系加速度与质量的关系导入：导入：新课讲解新课讲解一、实验：探究加速度与力、质量的关系一、实验：探究加速度与力、质量的关系2.2.实验原理：实验原理：控制变量法控制变量法 保持保持m m不变，探究不变，探究a a 与与F F的关系的关系;保持保持F F不变，探究不变，探究a a与与m m的关系。的关系。作出作出a-F a-F 图像和图像和a a-图像确定图像确定a a与与F F、m m的关系。的关系。1.1.实验目的：定量分析实验目的：定量分析a a、F F、m m的关系。的关系。3 3、实验思路、实验思路将小车置于水平木板上，通过滑轮与槽码相连。小车可以在槽码的将小车置于水平木板上，通过滑轮与槽码相连。小车可以在槽码的牵引下运动。牵引下运动。（1 1）加速度与力的关系）加速度与力的关系保持物体的保持物体的质量不变质量不变，测量，测量不同力不同力下的下的加速度加速度，分析，分析加速度与力的关系加速度与力的关系。（2 2）加速度与质量的关系）加速度与质量的关系保持物体保持物体受力不变受力不变，测量，测量不同质量不同质量下的下的加速度加速度，分析，分析加速度与质量的关系加速度与质量的关系。新课讲解新课讲解保持保持m m不变不变保持保持F F不变不变4.4.物理量的测量本实验需要测量的物理量有三个：物理量的测量本实验需要测量的物理量有三个：物体的物体的质量质量m m、物体所受的、物体所受的作用力作用力F F和物体运动的和物体运动的加速度加速度a a。（1 1）质量的测量）质量的测量 质量可以用天平测量。为了改变小车的质量，可以在小车质量可以用天平测量。为了改变小车的质量，可以在小车中增减砝码的数量。中增减砝码的数量。新课讲解新课讲解钩码的总重力钩码的总重力G G当作当作小车受到的拉力小车受到的拉力F F从打点计时器打出的纸从打点计时器打出的纸带计算出小车的加速度带计算出小车的加速度a a用天平测出小车的用天平测出小车的质量质量m m（2 2）加速度的测量）加速度的测量方法方法2 2：将打点计时器的纸带连在小车上，根据：将打点计时器的纸带连在小车上，根据纸带上打出的点纸带上打出的点来测来测量加速度。量加速度。新课讲解新课讲解（3 3）力的测量）力的测量现实中，仅受一个力作用的物体几乎不存在，所以实验中现实中，仅受一个力作用的物体几乎不存在，所以实验中作用力作用力F F的含义可以是物体的含义可以是物体所受的合力所受的合力。那么，如何测小车所受合外力那么，如何测小车所受合外力F F合合？新课讲解新课讲解实验设计实验设计1(1(以参考案例以参考案例1 1为例为例)：用阻力补偿法探究加速度与力、：用阻力补偿法探究加速度与力、质量的关系质量的关系1.1.实验器材：小车、打点计时器、纸带、一端带滑轮的长木板、实验器材：小车、打点计时器、纸带、一端带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码、刻度尺、天平。细线、砝码、钩码、刻度尺、天平。新课讲解新课讲解2024/1/2513平衡摩擦力：倾斜长木板，不挂砂桶直到轻推小车后它能拖平衡摩擦力：倾斜长木板，不挂砂桶直到轻推小车后它能拖着纸带匀速下滑为止。着纸带匀速下滑为止。钩码重力钩码重力近似近似等于绳子拉力，用以表示小车受到的合外等于绳子拉力，用以表示小车受到的合外力力F F合合=mg gGG1FNfG G1 1平衡摩擦力平衡摩擦力f f2.2.实验步骤实验步骤（1 1）用天平测出小车的质量；）用天平测出小车的质量；（2 2）按图装好实验器材，平衡摩擦力。）按图装好实验器材，平衡摩擦力。（3 3）控制小）控制小车质量不变车质量不变，改变槽码的个数，以改变小车所受的拉力改变槽码的个数，以改变小车所受的拉力,处理纸带，测出加速度，将结果填入表处理纸带，测出加速度，将结果填入表1 1中中.新课讲解新课讲解拉力F/N加速度a/(ms2)表表1:1:小车质量一定小车质量一定（4 4）保持槽码个数不变，即保持小车所受的保持槽码个数不变，即保持小车所受的拉力不变拉力不变，在小车上，在小车上加放砝码，重复上面的实验，求出相应的加速度，把数据记录在表加放砝码，重复上面的实验，求出相应的加速度，把数据记录在表2 2中中.新课讲解新课讲解表表2:2:拉力一定拉力一定质量倒数/kg-1加速度a/(ms2)3.3.数据处理数据处理(1)(1)利用逐差法或利用逐差法或v vt t图像法求图像法求a a.(2)(2)以以a a为为纵纵坐坐标标，F F为为横横坐坐标标，描描点点、画画线线，如如果果该该线线为为过过原原点点的的直直线，说明线，说明a a与与F F成正比成正比.(3)(3)以以a a为为纵纵坐坐标标，为为横横坐坐标标，描描点点、画画线线，如如果果该该线线为为过过原原点点的的直线，就能判定直线，就能判定a a与与m m成反比成反比.新课讲解新课讲解在相同拉力作用下，质量在相同拉力作用下，质量m越大，加速度越大，加速度a越小。越小。我们很难直观看出图线是否为双曲线，那么，怎样判断我们很难直观看出图线是否为双曲线，那么，怎样判断a 与与 m 成不成成不成反比呢？反比呢？如果如果a-m图像是双曲线，图像是双曲线，a 与与 m 成反比，也就是成反比，也就是a与与 成正比成正比。新课讲解新课讲解m m新课讲解新课讲解实实验验结结论论4.4.误差分析误差分析(1)(1)实实验验原原理理不不完完善善：本本实实验验用用钩钩码码的的总总重重力力m mg g代代替替小小车车的的拉拉力力，而实际上小车所受的拉力要小于而实际上小车所受的拉力要小于钩钩码的总重力码的总重力.(2)(2)补补偿偿阻阻力力不不准准确确、质质量量测测量量不不准准确确、计计数数点点间间距距离离测测量量不不准准确确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差.新课讲解新课讲解5.5.注意事项注意事项(1)1)实实验验前前先先平平衡衡摩摩擦擦力力：倾倾斜斜长长木木板板，不不挂挂重重物物直直到到轻轻推推小小车车后后它它能能拖着纸带匀速下滑拖着纸带匀速下滑为止。为止。(2)(2)实验过程中不用重复平衡摩擦力实验过程中不用重复平衡摩擦力.(3)(3)实验必须保证的条件实验必须保证的条件：mm(4)(4)一一先先一一后后：改改变变拉拉力力或或小小车车质质量量后后，每每次次开开始始时时小小车车应应尽尽量量靠靠近近打打点点计计时时器，并应先接接通通电电源源，后释释放放小小车车，且应在小车到达滑轮前按住小车.实验设计实验设计2 2：通过位移之比测量加速度之比：通过位移之比测量加速度之比1 1、实验器材：两辆相同的小车、一端带滑轮、实验器材：两辆相同的小车、一端带滑轮的长木板、细线、小盘、夹子、不同的重物。的长木板、细线、小盘、夹子、不同的重物。新课讲解新课讲解2 2、实验步骤、实验步骤（1 1）将两辆相同的小车放在水平木板上，前端各系一条细线，线的另一端跨）将两辆相同的小车放在水平木板上，前端各系一条细线，线的另一端跨 过定滑轮各挂一个小盘，盘中可以放不同的重物。过定滑轮各挂一个小盘，盘中可以放不同的重物。（2 2）把木板一端垫高，平衡摩擦力。）把木板一端垫高，平衡摩擦力。（3 3）控制小车质量不变，在两个小盘中放不同的重物，两小车后端各系一条）控制小车质量不变，在两个小盘中放不同的重物，两小车后端各系一条细线，用夹子控制小车的动与停。细线，用夹子控制小车的动与停。（4 4）用刻度尺测出两小车移动的位移）用刻度尺测出两小车移动的位移x x1 1、x x2 2 由于两小车运动时间由于两小车运动时间t t相同，从它们的位移相同，从它们的位移之比就可以得出加速度之比。之比就可以得出加速度之比。（5 5）在盘中重物相同的情况下，通过增减）在盘中重物相同的情况下，通过增减小车中的重物改变小车的质量。小车中的重物改变小车的质量。（6 6）作）作X X1 1/X/X2 2与与F F1 1/F/F2 2关系图象，并由图象确关系图象，并由图象确定它们的关系。定它们的关系。x1x2F1F2新课讲解新课讲解保持保持m m不变不变保持保持F F不变不变实验结论：当小车的质量不变时，小车的加速度与拉力的关实验结论：当小车的质量不变时，小车的加速度与拉力的关系是：在误差允许的范围内，系是：在误差允许的范围内，小车的加速度与拉力成正比；小车的加速度与拉力成正比；同理通过实验也可得出：在相同拉力作用下同理通过实验也可得出：在相同拉力作用下a与与 成正比，成正比，即：即：a与与m成反比。成反比。新课讲解新课讲解1.1.关于关于“探究加速度与力、质量的关系探究加速度与力、质量的关系”实验，下列说法中正确的是实验，下列说法中正确的是()()针对训练针对训练A.A.本实验采用的方法是控制变量法本实验采用的方法是控制变量法B.B.探究加速度与质量的关系时，应该改变拉力的大小探究加速度与质量的关系时，应该改变拉力的大小C.C.探究加速度与力的关系时，作探究加速度与力的关系时，作a-Fa-F图象应该用线段依次将各点连接起来图象应该用线段依次将各点连接起来D.D.探究加速度与质量的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作出探究加速度与质量的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作出a-ma-m图象图象A2.2.“探究加速度与力、质量的关系探究加速度与力、质量的关系”实验中，同学们在坐标纸上画出了实验中，同学们在坐标纸上画出了四种四种a-Fa-F关系图线其中因在实验中未平衡摩擦力的是关系图线其中因在实验中未平衡摩擦力的是()()A.B.C.D.C3.3.（多选多选）甲、乙、丙、丁四位同学在探究加速度与物体质量和合外力的关系甲、乙、丙、丁四位同学在探究加速度与物体质量和合外力的关系的实验时，设小车质量和车上砝码质量之和为的实验时，设小车质量和车上砝码质量之和为M,M,，砂及砂桶的总质量为，砂及砂桶的总质量为m,m,分别分别得出如图中甲、乙、丙、丁四条图线，其中图甲、乙、丙是得出如图中甲、乙、丙、丁四条图线，其中图甲、乙、丙是a-Fa-F图线，图丁是图线，图丁是a-1/Ma-1/M图线，则下列说法中正确的是图线，则下列说法中正确的是()()A A.甲和乙较好地把握了实验条件甲和乙较好地把握了实验条件M M远大于远大于m mB.B.丙和丁没有把握好实验条件丙和丁没有把握好实验条件M M远大于远大于m mC.C.甲同学长木板的倾角太小，而乙同学长甲同学长木板的倾角太小，而乙同学长木板的倾角太大木板的倾角太大D.D.甲、乙、丙三同学中，丙较好地完成了甲、乙、丙三同学中，丙较好地完成了平衡摩擦力的操作平衡摩擦力的操作ACDACD4.4.（多选）（多选）如图是某些同学根据实验数据画出的图象，下列说法如图是某些同学根据实验数据画出的图象，下列说法中正确的是中正确的是()()A.A.形成图甲的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大形成图甲的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大B.B.形成图乙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小形成图乙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小C.C.形成图丙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大形成图丙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大D.D.形成图丁的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小形成图丁的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小AD课课堂堂小小结结谢谢观赏谢谢观赏4.34.3牛顿第二定律牛顿第二定律aF回顾：回顾：质量一定质量一定，物体的，物体的加速度加速度与它所受与它所受力成正比力成正比，即即aFa 通过上节课的学习，我们已经知道：通过上节课的学习，我们已经知道：受力一定受力一定，物体的，物体的加速度加速度跟跟质量成反比质量成反比，即即a 1/m那么物体的加速度那么物体的加速度a a与它所受的作用力与它所受的作用力F F以及自以及自身的质量身的质量m m之间存究竟在什么样的之间存究竟在什么样的定量关系定量关系呢呢？上节课的实验结果表明，上节课的实验结果表明，小车小车的加速度的加速度 a a 与与它所受的作用力它所受的作用力 F F 成正比，与它的质量成正比，与它的质量 m m 成成反比反比。那么，对于。那么，对于任何物体任何物体都是这样的吗？都是这样的吗？思考：思考：甲：猜想中的甲：猜想中的a-F图像图像 乙：根据实际数据作出的乙：根据实际数据作出的a a-F-F图像图像多次类似的实验发现：每次实验的点都可以拟多次类似的实验发现：每次实验的点都可以拟合成直线，而这些直线与坐标轴的交点又都十合成直线，而这些直线与坐标轴的交点又都十分接近原点。分接近原点。大量的实验和观察到的事实都大量的实验和观察到的事实都可以得出：可以得出：物体的加速度物体的加速度a a与它所受的作用力与它所受的作用力F F成正比，与它的质量成正比，与它的质量m m成反比。成反比。一、一、牛顿第二定律牛顿第二定律1.1.内内容容：物物体体加加速速度度的的大大小小跟跟它它受受到到的的作作用用力力成成 、跟跟它它的的质量质量成成_，加速度的方向跟作用力的加速度的方向跟作用力的方向方向 .2.2.表达式：表达式：(1).(1).比比例例式式F F .式式中中K K是是比比例例系系数数，F F是是物物体体所所受受的的 .(2).(2).国际单位制中：国际单位制中：F F .正比正比反比反比相同相同kmakma合外力合外力mama二、力的单位二、力的单位1.1.力的国际单位力的国际单位:，简称，简称 ，符号为，符号为 .2.1N2.1N的定义的定义:使质量为使质量为1kg1kg的物体产生的物体产生 的加速度的力叫的加速度的力叫1N1N，即即1N=1N=1 1 .3.3.比例系数的意义比例系数的意义(1)(1)在在F=kmaF=kma中，中，k k的选取有一定的任意性的选取有一定的任意性.(2)(2)在国际单位制中在国际单位制中k=1k=1,牛顿第二定律的表达式为牛顿第二定律的表达式为 .式中式中 F F、m m、a a 的单位分别为的单位分别为 、.牛顿牛顿牛牛N N1 m/s1 m/s2 2kgm/skgm/s2 2F Fmama牛顿牛顿千克米每二次方秒米每二次方秒1.1.物体加速度的方向一定与合外力方向相同物体加速度的方向一定与合外力方向相同.(.()2.2.由由m m 可可知知，物物体体的的质质量量与与其其所所受受合合外外力力成成正正比比，与与其其运运动动的的加加速速度度成反比成反比.(.()3.3.可以利用牛顿第二定律确定高速电子的运动情况可以利用牛顿第二定律确定高速电子的运动情况.(.()4.4.物体所受的合外力减小，加速度一定减小，而速度不一定减小物体所受的合外力减小，加速度一定减小，而速度不一定减小.()5.5.比例式比例式F=KmaF=Kma中的中的K K一定为一定为1.1.()判断正误判断正误三、对牛顿第二定律的理解三、对牛顿第二定律的理解应用牛顿第二定律解题的一般步骤：应用牛顿第二定律解题的一般步骤：四、牛顿第二定律的应用四、牛顿第二定律的应用1 1、确定研究对象。、确定研究对象。2 2、分析研究对象的受力情况，画出受力图。、分析研究对象的受力情况，画出受力图。3 3、建立直角坐标系，求出合力。、建立直角坐标系，求出合力。4 4、根据牛顿第二定律和运动学公式列方程求解。、根据牛顿第二定律和运动学公式列方程求解。例题例题1 1：在平直路面上，质量为：在平直路面上，质量为1100kg1100kg的汽车在进行研发的测试，的汽车在进行研发的测试，当速度达到当速度达到100 km/h100 km/h时取消动力，经过时取消动力，经过70s70s停了下来。汽车受到的停了下来。汽车受到的阻力是多少？重新起步加速时牵引力为阻力是多少？重新起步加速时牵引力为2000N2000N，产生的加速度是多，产生的加速度是多少？假定试车过程中汽车受到的阻力不变。少？假定试车过程中汽车受到的阻力不变。vF阻xo教材例题教材例题由于阻力不变，根据牛顿第二定律，汽车在平直路面上运动的加由于阻力不变，根据牛顿第二定律，汽车在平直路面上运动的加速度将保持不变。由加速度可以求出汽车受到的阻力。速度将保持不变。由加速度可以求出汽车受到的阻力。如图，重新起步后，汽车在平直路面上受到牵引力和阻力。由于如图，重新起步后，汽车在平直路面上受到牵引力和阻力。由于二者大小都不变，所以汽车的加速度恒定不变。根据牛顿第二定二者大小都不变，所以汽车的加速度恒定不变。根据牛顿第二定律可以求出汽车运动的加速度：律可以求出汽车运动的加速度：vF阻xF牵o例题例题2 2：某同学在列车车厢的顶部用细线悬挂一个小球，在列车以：某同学在列车车厢的顶部用细线悬挂一个小球，在列车以某一加速度渐渐启动的过程中，细线就会偏过一定角度并相对车厢某一加速度渐渐启动的过程中，细线就会偏过一定角度并相对车厢保持静止，通过测定偏角的大小就能确定列车的加速度如图所示。保持静止，通过测定偏角的大小就能确定列车的加速度如图所示。在某次测定中，悬线与竖直方向的夹角为在某次测定中，悬线与竖直方向的夹角为，求列车的加速度。，求列车的加速度。1.1.(多选多选)下列说法正确的是下列说法正确的是()()A.A.对静止在光滑水平面上的物体施加一个水平力，当力刚作用瞬间，对静止在光滑水平面上的物体施加一个水平力，当力刚作用瞬间，物物 体体立即获得加速度立即获得加速度B.B.物体由于做加速运动，所以才受合外力作用物体由于做加速运动，所以才受合外力作用C.C.F Fmama是矢量式，是矢量式，a a的方向与的方向与F F的方向相同，与速度方向无关的方向相同，与速度方向无关D.D.物体所受合外力减小，加速度一定减小，而速度不一定减小物体所受合外力减小，加速度一定减小，而速度不一定减小ACDACD针对训练针对训练2.2.(多选多选)如图所示如图所示,一木块在光滑水平面上受一恒力一木块在光滑水平面上受一恒力F F作用作用,前方固定一前方固定一足够长的弹簧足够长的弹簧,则当木块接触弹簧后则当木块接触弹簧后()A.A.木块立即做减速运动木块立即做减速运动B.B.木块在一段时间内速度仍可增大木块在一段时间内速度仍可增大C.C.当恒力当恒力F F等于弹簧弹力时等于弹簧弹力时,木块的速度最大木块的速度最大D.D.弹簧压缩量最大时弹簧压缩量最大时,木块的加速度为零木块的加速度为零BC3.3.(多选多选)一质点做匀速直线运动。现对其施加一恒力一质点做匀速直线运动。现对其施加一恒力,且原来且原来作用在质点上的力不发生改变作用在质点上的力不发生改变,则则()A.A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B.B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C.C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D.D.质点单位时间内速率的变化量总是不变质点单位时间内速率的变化量总是不变BC方法技巧方法技巧合力、加速度、速度间的决定关系合力、加速度、速度间的决定关系(1)(1)不管速度是大是小或是零不管速度是大是小或是零,只要合力不为零只要合力不为零,物体就有加速度。物体就有加速度。(2)(2)a a=是加速度的定义式是加速度的定义式,a a与与v v、t t无必然联系无必然联系;a a=是加速度的决定式是加速度的决定式,m m一定时一定时a aF F,F F一定时一定时a a 。(3)(3)合力方向与速度方向同向时合力方向与速度方向同向时,物体做加速运动物体做加速运动;合力方向与速度方合力方向与速度方向反向时向反向时,物体做减速运动。物体做减速运动。4.4.一个原来静止在光滑平面上的物体一个原来静止在光滑平面上的物体,质量是质量是7 kg,7 kg,在在14 N14 N的恒力作的恒力作用下运动用下运动,则则5 s5 s末的速度及末的速度及5 s5 s内通过的路程分别为内通过的路程分别为()A.8 m/s)A.8 m/s25 m25 mB.2 m/sB.2 m/s25 mC.10 m/s25 mC.10 m/s25 m25 mD.10m/sD.10m/s12.5 m12.5 mC C5.5.如图所示如图所示,倾角倾角=37=37的斜面固定在水平面上。质量的斜面固定在水平面上。质量m=1.0 kg m=1.0 kg 的的小物块受到沿斜面向上的小物块受到沿斜面向上的F=9.0 NF=9.0 N的拉力作用的拉力作用,小物块由静止沿斜面向小物块由静止沿斜面向上运动上运动,小物块与斜面间的动摩擦因数小物块与斜面间的动摩擦因数=0.25(=0.25(斜面足够长斜面足够长,取取g g=10 =10 m/sm/s2 2。sin 37=0.6,cos 37=0.8)sin 37=0.6,cos 37=0.8)。(1)(1)求小物块运动过程中所受摩擦力的大小。求小物块运动过程中所受摩擦力的大小。(2)(2)求在拉力作用过程中求在拉力作用过程中,小物块加速度的大小。小物块加速度的大小。(3)(3)若在小物块沿斜面向上运动若在小物块沿斜面向上运动0.80 m0.80 m时时,将拉将拉力力F F撤去撤去,求此后小物块沿斜面向上运动的距离。求此后小物块沿斜面向上运动的距离。6.6.(多选多选)如图所示如图所示,质量为质量为m=1 kgm=1 kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数的物体与水平地面之间的动摩擦因数=0.3,=0.3,当物体运动的速度为当物体运动的速度为v v0 0=10 m/s=10 m/s时时,给物体施加一个与速度方向给物体施加一个与速度方向相反的、大小为相反的、大小为F=2 NF=2 N的恒力的恒力,在此恒力作用下在此恒力作用下(取取g=10 m/sg=10 m/s2 2)()()A.A.物体经物体经10 s10 s速度减为零速度减为零B.B.物体经物体经2 s2 s速度减为零速度减为零C.C.物体速度减为零后将保持静止物体速度减为零后将保持静止D.D.物体速度减为零后将向右运动物体速度减为零后将向右运动BCBC谢谢欣赏谢谢欣赏4.44.4力学单位制力学单位制美美国国国国家家航航天天局局（NASANASA）在在 20 20 世世纪纪末末曾曾发发射射过过一一个个火火星星探探测测器器，但但它它由由于于飞飞得得靠靠火火星星过过近近，结结果果因因温温度度过过高高而而起起火火，并并脱脱离离轨道坠入火星的大气层。轨道坠入火星的大气层。航航空空航航天天局局调调查查原原因因时时发发现现：原原来来探探测测器器的的制制造造商商洛洛克克希希德德马马丁丁公公司司计计算算加加速速时时的的力力使使用用了了英英制制单单位位，而而喷喷气气推推动动实实验验室室的的工工程程师师理理所所当当然然地地认认为为他他们们提提供供的的数数据据是是以以国国际际单单位位算算出出来来的的，并并把把这这些些数数据据直直接接输输入入电电脑脑。结结果果促促使使价价值值 1.25 1.25 亿美元的火星探测器毁于一旦。亿美元的火星探测器毁于一旦。导入：导入：“失之毫厘谬以千里失之毫厘谬以千里”计计算算一一头头大大象象的的质质量量时时常常用用单单位位吨吨（t t）做做单单位位，但但在在计计算算人人的的质质量量时时却却用用千千克克（kgkg）做做单单位位。自自由由落落体体加加速速度度 g g 的的单单位位是是米米每每二二次次方方秒秒（m/sm/s2 2），在在初中学习时，初中学习时，g g 的单位曾用牛顿每千克（的单位曾用牛顿每千克（N/kgN/kg）。这些单位有什么规则吗？）。这些单位有什么规则吗？由位移和时间求速度时，所用的关系式为由位移和时间求速度时，所用的关系式为如果位移的单位用米（如果位移的单位用米（m m），时间的单位用秒（），时间的单位用秒（s s），得出的速度单位就），得出的速度单位就是米每秒（是米每秒（m/sm/s）。）。已知速度的变化量和发生这个变化所用的时间，要求加速度时，所用已知速度的变化量和发生这个变化所用的时间，要求加速度时，所用的关系式为的关系式为如果速度的单